DE102005036508B4

DE102005036508B4 - Method and device for monitoring and detecting coating defects of a buried or water-laid pipeline

Info

Publication number: DE102005036508B4
Application number: DE102005036508A
Authority: DE
Inventors: Carlos Dipl.-Ing. Herraez; Alvaro Dr. Aballe
Original assignee: Eupec Pipecoatings GmbH
Current assignee: Muelheim Pipecoatings GmbH
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2025-07-30
Also published as: AU2006274334B2; EP1913363A2; WO2007012326A2; EP1913363B1; CA2617156A1; US8228078B2; AU2006274334A1; US20100213955A1; ATE552489T1; ES2385997T3; BRPI0615960A2; WO2007012326A3; DE102005036508A1

Abstract

A method for monitoring and detecting coating defects in a defined section of a coated underground or underwater pipeline provided with a monitoring unit fixedly mounted by sections and at the end of the respective section and an apparatus used in the method.

Description

Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung und Detektierung von Beschichtungsdefekten einer erd- oder wasserverlegten Rohrleitung, gemäß Patentansprüchen 1 und 6.invention relates to a method and a device for monitoring and detection coating defects of a buried or water-laid pipeline, according to claims 1 and 6th

Korrosionsgefährdete Rohrleitungen werden je nach Grad und Art der Gefährdung durch passive oder aktive Schutzsysteme oder einer Kombination aus beiden geschützt. Der passive Schutz besteht aus einer Beschichtung der aktive. Schutz ist entweder ein kathodischer Schutz oder ein Schutz über eine sogenannte Opferanode.Corrosion-prone pipelines depending on the degree and nature of the threat posed by passive or active Protection systems or a combination of both protected. Of the passive protection consists of a coating of active. protection is either a cathodic protection or a protection over one so-called sacrificial anode.

Die Beschichtung muss elektrisch isolierend sein, um einen direkten Kontakt der Rohrleitung mit dem elektrisch leitenden Medium Erdreich oder Wasser und damit einen Korrosionsangriff auf die Rohrleitung zu vermeiden.The Coating must be electrically insulating to ensure a direct Contact the pipeline with the electrically conductive medium soil or water and thus a corrosion attack on the pipeline to avoid.

Beim kathodischen Korrosionsschutz an erdverlegten Rohrleitungen, die mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sind, wird die Rohrleitung dadurch gegen Korrosion an Fehlstellen der isolierenden Umhüllung geschützt, dass an der Rohrleitung eine Gleichspannung so angelegt wird, dass die Rohrleitung gegenüber dem die Rohrleitung umgebenden Erdreich ein elektrisch negatives Potential hat, bzw. als Kathode wirkt. Hierzu wird eine Gleichspannungsquelle mit ihrem negativen Pol mit der Rohrleitung verbunden und ihr positiver Pol bzw. die Anode wird geerdet.At the cathodic corrosion protection on buried pipelines, the are provided with an electrically insulating coating is the pipeline thereby against corrosion at flaws of the insulating wrapping protected, that a DC voltage is applied to the pipeline so that the pipeline opposite the soil surrounding the pipeline is an electrically negative Has potential, or acts as a cathode. For this purpose, a DC voltage source with its negative pole connected to the pipeline and its more positive Pol or the anode is grounded.

Alternativ kann der aktive Schutz auch über die Anbringung von sogenannten Opferanoden an der Rohrleitung erfolgen. Die Grundlagen hierzu werden z. B. im Handbuch des kathodischen Korrosionsschutzes, VCH Verlag, 3. Auflage 1989 beschrieben.alternative active protection can also over the attachment of so-called sacrificial anodes take place on the pipeline. The basics are z. B. in the manual of the cathodic Corrosion protection, VCH Verlag, 3rd edition 1989 described.

Die Effektivität des passiven Schutzes der Rohrleitung über die Beschichtung ist abhängig von der Qualität, d. h. von der Fehlerfreiheit der Beschichtung. Beschädigungen an der Beschichtung, die einen elektrischen Kontakt des Rohres mit dem Erdreich oder dem Wasser verursachen, bewirken einen Korrosionsangriff des zu schützenden Stahrohres, der sich in größerflächigen Delaminationen der Beschichtung auswirken kann. Der Grad der Delamination ist dabei abhängig von der Art des Beschichtungssystems und den vorliegenden Korrosionsbedingungen (z. B. Leitfähigkeit des Erdreiches, pH-Wert, etc.).The effectiveness the passive protection of the piping over the coating depends on the quality, d. H. from the accuracy of the coating. damage on the coating, which makes electrical contact with the tube soil or water cause a corrosion attack to be protected Steel tube, resulting in larger-scale delaminations the coating can affect. The degree of delamination is there dependent on the type of coating system and the present corrosion conditions (eg conductivity soil, pH, etc.).

Beschädigungen an der Beschichtung können beispielsweise beim Transport der Rohre auftreten, so dass üblicherweise vor der Verlegung der Rohrleitung eine Inspektion der Beschichtung auf Fehler und eine Ausbesserung der Fehlstellen erfolgt.damage on the coating can For example, occur during transport of the pipes, so usually Before installing the piping, inspect the coating on errors and a repair of the defects takes place.

Die Beschichtung kann jedoch auch während des Betriebs der Rohrleitung beschädigt werden, z. B. bei Erdarbeiten im Bereich einer verlegten Rohrleitung, durch mikrobiologische Angriffe oder Setzungen und Verschiebungen im Erdreich.The However, coating can also be done during the operation of the pipeline are damaged, z. B. in earthworks in the area of a laid pipeline, by microbiological attacks or subsidence and displacements in the soil.

Dies macht es erforderlich, die Rohrleitung regelmäßig auf etwaige Beschädigungen der Beschichtung zu kontrollieren, um größere Korrosionsschäden zu vermeiden, was bei öl- oder gasführenden Rohleitungen besonderes wichtig ist, um Leckagen aufgrund von Korrosionsschäden vorzubeugen.This makes it necessary to check the pipeline regularly for any damage to control the coating to prevent major corrosion damage, what with oil or gas leading Pipelines is particularly important to prevent leaks due to corrosion damage.

Häufigere Leitungsinspektionen sind aus wirtschaftlichen Gründen jedoch nicht tragbar, da die Messungen aufwändig und teuer sind.More frequent Line inspections are for economic reasons, however not sustainable, because the measurements are complex and expensive.

Nach dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Fehlerortung werden z. B. im Handbuch des kathodischen Korrosionsschutzes, VCH Verlag, 3. Auflage 1989, S. 112-124, beschrieben. Üblicherweise wird dabei aus dem Verlauf des Schutzstromes und dem Potentialverlauf in definierten Leitungsabschnitten auf mögliche Beschädigungen in der Beschichtung geschlossen.To become known in the prior art method for fault location z. In the handbook of cathodic corrosion protection, VCH Verlag, 3rd edition 1989, pp. 112-124. Usually it will be off the course of the protective current and the potential curve in defined Line sections on possible damage closed in the coating.

Ein weiteres, auf der Messung des Potentialverlaufes und der Bestimmung des Widerstandes der Beschichtung über einen modulierten kathodischen Schutzstrom beruhendes Verfahren, ist in der DE 690 14 002 T2 offenbart.Another method based on the measurement of the potential profile and the determination of the resistance of the coating via a modulated cathodic protection current is disclosed in US Pat DE 690 14 002 T2 disclosed.

Nachteilig bei diesen bekannten Verfahren ist jedoch, dass z. B. bei dem zu prüfenden Rohrleitungsabschnitt Signale von die Rohrleitung kreuzenden stromführenden Leitungen mit erfasst werden, und die erfassten Signalanzeigen einem möglichen Beschichtungsfehler nicht mehr eindeutig zugeordnet werden können. Grund hierfür ist, dass sich die analysierte Stromform aus dem eingespeisten Schutzstrom und dem Fremdstromsignal zusammensetzt.A disadvantage of these known methods, however, is that z. B. in the pipe section to be tested signals from the pipe crossing current-carrying lines are detected, and the detected signal displays can no longer be clearly assigned to a possible coating error. The reason for this is that the analyzed current form is derived from the injected protective current and the External current signal composed.

Nachteilig ist außerdem, dass diese Verfahren nur in Kombination mit einem kathodischen Schutz der Rohrleitung anwendbar ist.adversely is also that these methods only in combination with a cathodic protection the pipeline is applicable.

Aus der EP 0 560 443 B1 ist ein Verfahren zur Überwachung und Lokalisierung von Beschädigungen an der Beschichtung einer unterirdisch verlegten kathodisch geschützten Rohrleitung offenbart, bei dem durch Anlegen von überlagerten lokalen sinusförmigen Erregerströmen unterschiedlicher Frequenzen an die Rohrleitung und Messen der entsprechenden Spannungsantworten bzw. der Impedanz mögliche Beschädigungen detektiert werden. Hierbei wird mit einem mobilen Messsystem die Rohrleitung in konstanten 2 Meter langen Abschnitten auf mögliche Beschädigungen der Beschichtung untersucht.From the EP 0 560 443 B1 discloses a method for monitoring and locating damage to the coating of a buried, cryoprotected pipeline in which possible damage is detected by applying superimposed local sinusoidal excitation currents of different frequencies to the pipeline and measuring the corresponding voltage responses or impedance. In this case, the pipeline is examined in a constant 2 meter long sections for possible damage to the coating with a mobile measuring system.

Dieses Verfahren hat mehrere Nachteile. Zum Einen ist das Verfahren ebenfalls nur in Kombination mit einer kathodischen Schutzeinrichtung anwendbar. Weiterhin kann nicht ausgeschlossen werden, dass über Fremdeinflüsse Störsignale mit erfasst werden und damit eine eindeutige Fehlerzuordnung nicht mehr möglich ist. Nachteilig ist außerdem, dass zur Anwendung dieses Verfahrens eine Prüfung direkt am Rohr erforderlich ist, was bei langen zu prüfenden Rohrleitungen sehr zeitaufwändig und teuer ist.This Method has several disadvantages. For one thing, the procedure is the same only applicable in combination with a cathodic protection device. Furthermore, it can not be ruled out that interference from foreign influences be detected with and therefore a clear error mapping not more is possible. Another disadvantage is that a test directly on the pipe is required for the application of this method, which is long to be tested Pipelines very time consuming and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein sicheres und kostengünstiges Verfahren zur Überwachung und Detektierung von Beschichtungsdefekten in einem definierten Abschnitt einer erd- oder wasserverlegten Rohleitung anzugeben, welches unabhängig von aktiven Korrosionsschutzverfahren anwendbar ist und bei dem die weiteren Nachteile der bislang bekannten Verfahren vermieden werden.task The invention is to provide a safe and cost effective method of monitoring and detection of coating defects in a defined Specify a section of an underground or water-laid pipeline, which independently of active corrosion protection method is applicable and in which the other disadvantages of the previously known methods avoided become.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren folgende Schritte beinhaltet:

• Taktweises Aufgeben eines Wechselstromsignals, dessen fest vorgegebene und stabile Frequenz unter Berücksichtigung der Toleranz im Vergleich zu den im Rahmen der Überwachung gemessenen Frequenzen möglicher äußerer Störsignale unterschiedlich ist
• Erfassen der Wellenform des Wechselstromsignals in den beidendigen Überwachungseinheiten des jeweils zu überwachenden Abschnittes zur Ermittlung des entfernungsabhängigen Dämpfungsgrades in Abhängigkeit von der Entfernung des Signals vom Ort der Beaufschlagung mit diesem Signal
• Umwandlung des zeitabhängigen Signals in ein frequenzabhängiges Signal
• Ermittlung der Frequenzamplituden entsprechend der Frequenz des Wechselstromsignals
• Ermittlung des Dämpfungsgrades der Frequenzamplituden innerhalb des zu überwachenden Rohrleitungsabschnittes und Vergleich mit zuvor in den beidendigen Überwachungseinheiten ermittelten Vergleichswerten.

According to the invention, this object is achieved in that the method comprises the following steps:

• Timely application of an alternating current signal whose fixed and stable frequency, considering the tolerance, differs from the frequencies of external interfering signals measured during the monitoring
Detecting the waveform of the AC signal in the both-end monitoring units of each section to be monitored to determine the distance-dependent damping level as a function of the distance of the signal from the location of the application of this signal
• Conversion of the time-dependent signal into a frequency-dependent signal
• Determining the frequency amplitudes according to the frequency of the AC signal
• Determination of the degree of attenuation of the frequency amplitudes within the pipeline section to be monitored and comparison with comparison values previously determined in the two-ended monitoring units.

Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass es damit möglich ist, auch nicht aktiv geschützte im Erdreich wie auch im Wasser verlegte beschichtete Rohrleitungen auf Beschichtungsschäden hin zu untersuchen. Vorteilhaft kann dieses Verfahren auch zur Fernüberwachung der Rohrleitung genutzt werden, so dass aufwändige vor Ort Überprüfungen entfallen können.Of the size Advantage of the method according to the invention is because it makes it possible is also not actively protected Coated pipes laid in the ground as well as in the water on coating damage to investigate. Advantageously, this method can also be used for remote monitoring be used in the pipeline, so that elaborate on-site inspections omitted can.

Vorteilhaft ist weiterhin, über die Ermittlung des Dämpfungsgrades des auf die Rohrleitung aufgegebenen Wechselstromsignals die Überwachung auch langer Leitungsrohrabschnitte, z. B. bis zu 50 km, auf einfache, kostengünstige und sichere Weise zu ermöglichen.Advantageous is still over the determination of the degree of attenuation of the AC signal applied to the pipeline monitoring also long pipe sections, z. B. up to 50 km, on simple, inexpensive and safe way to enable.

Bei kathodisch geschützten Rohrleitungen, die abschnittsweise mit Überwachungseinheiten für den kathodischen Schutzstrom versehen sind, lässt sich die für das aufzugebende Wechselstromsignal erforderliche Erfassungseinheit vorteilhaft auf einfache Weise in die Überwachungseinheit für die Schutzstromüberwachung integrieren. Vorteilhaft wird hierbei der kathodische Schutzstrom von dem Wechselstromsignal überlagert und getrennt analysiert.at cathodically protected Pipelines in sections with monitoring units for the cathodic Protective current are provided yourself for the the discontinued AC signal required detection unit advantageous in a simple manner in the monitoring unit for the protection current monitoring integrate. The advantage here is the cathodic protection current superimposed by the AC signal and analyzed separately.

Die von der Überwachungseinheit erfassten Signale können dann vorteilhaft entweder über bereits verlegte Erdkabel oder drahtlos per Funk, GPS oder Satellitenübertragung an die zentrale Überwachungsstelle übermittelt und bedarfsweise weiter ausgewertet werden.The from the monitoring unit detected signals can then advantageous either over already laid underground or wirelessly via radio, GPS or satellite transmission sent to the central monitoring point and further evaluated as needed.

Das erfindungsgemäße Verfahren basiert auf dem physikalischen Effekt, dass die Spannungs- oder Stromamplituden eines Wechselstromsignals in Abhängigkeit von der Entfernung vom Ort der Beaufschlagung am Rohrleitungsabschnitt gedämpft werden. Hierzu werden an der Rohrleitung in bestimmten Abständen Signalgeneratoren angebracht, die die Rohrleitung mit einem Wechselstromsignal beaufschlagen. Je weiter entfernt der Messort vom Ort der Beaufschlagung des zusätzlichen Stromsignals entfernt ist, desto stärker werden die Amplitudensignale gedämpft. Falls Fehler in der Beschichtung vorliegen, die einen elektrischen Kontakt vom Leitungsrohr zum Erdreich herstellen, machen sich diese in einer charakteristischen Signalanzeige im Grad der Dämpfung bemerkbar und lassen sich somit eindeutig diesem Leitungsrohrabschnitt zuordnen.The method according to the invention is based on the physical effect that the voltage or current amplitudes of an alternating current signal are attenuated as a function of the distance from the point of application at the pipeline section. For this purpose, signal generators are attached to the pipeline at certain intervals, which act on the pipeline with an AC signal. The farther away the measuring location is from the location where the additional current signal is applied, the stronger it becomes the amplitude signals are attenuated. If there are defects in the coating that make electrical contact from the pipe to the ground, they manifest themselves in a characteristic signal display in the degree of damping and can thus be clearly assigned to this pipe section.

Aus dem Maß der zuvor ermittelten Dämpfung in dem fehlerfreien Leitungsabschnitt im Abgleich zur ermittelten Ist-Dämpfung kann der Fehlerort in Bezug zur Entfernung vom Beaufschlagungsort des Signales mit ausreichender Genauigkeit eingegrenzt werden. Um den schadhaften Bereich begutachten und entsprechende Maßnahmen einleiten zu können wird anschließend durch geeignete Messungen vor Ort die Schadensstelle exakt lokalisiert.Out the measure of previously determined attenuation in the error-free line section in comparison to the determined Actual attenuation The fault location can be related to the distance from the point of impact of the signal can be limited with sufficient accuracy. Around examine the defective area and take appropriate measures to be able to initiate will follow The site of damage is precisely localized by suitable on-site measurements.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Wellenform des Wechselstromsignals in den beidendigen Überwachungseinheiten des jeweils zu überwachenden Abschnittes in Abhängigkeit von der Entfernung des Signals vom Ort der Beaufschlagung mit diesem Signal erfasst und das zeitabhängige in ein frequenzabhängiges Signal umgewandelt.at the method according to the invention will be first the waveform of the AC signal in the both-end monitoring units each to be monitored Section depending on from the removal of the signal from the point of application of this Signal detected and the time-dependent in a frequency-dependent Signal converted.

Die hieraus ermittelte Dämpfung der Frequenzamplituden wird anschließend mit der zuvor ermittelten Dämpfung eines Vergleichssignals verglichen, so dass etwaige Abweichungen einem Beschichtungsdefekt zugeordnet werden können.The From this determined damping the frequency amplitudes are then compared with the previously determined attenuation of a Comparison signal compared, so that any deviations Can be assigned coating defect.

Anhand von in bestimmten Zeitabständen durchgeführten Messungen lässt sich aus dem Grad der zeitlichen Änderung dieser Dämpfungsabweichungen ermitteln, ob ein Beschichtungsdefekt an der Rohrleitung vorliegt.Based from at certain intervals conducted Lets measurements depending on the degree of temporal change of these attenuation deviations Determine if there is a coating defect on the pipeline.

Grundsätzlich kommt ein sehr breites Frequenzspektrum zur Auswahl einer geeigneten Überlagerungsfrequenz in Betracht, um verschiedene Informationen über den Zustand der Beschichtung zu erhalten. Niedrige Frequenzen sind beispielsweise besser geeignet Beschädigungen an der Beschichtung selbst zu erkennen, während höhere Frequenzen besser geeignet sind, Beschichtungsablösungen von der Stahloberfläche zu detektieren.Basically comes a very broad frequency spectrum for selecting a suitable beat frequency considered to provide various information about the condition of the coating to obtain. For example, low frequencies are better damage to recognize the coating itself, while higher frequencies are more suitable are, coating deletions from the steel surface to detect.

Die maximale Frequenz ist begrenzt durch den Anzeigebereich des Signals, der von der Länge des zu prüfenden Rohrabschnittes abhängt. Weiterhin beeinflusst die Qualität und Art der Beschichtung den Anzeigebereich.The maximum frequency is limited by the display range of the signal, the one of the length of the test to be tested Pipe section depends. Furthermore, the quality influences and type of coating the display area.

Die minimale Frequenz ist begrenzt durch ein noch ausreichendes Signal-/Rausch-Verhältnis. Die optimale Frequenz des Wechselstromsignals richtet sich zum Einen nach der Messfrequenz andererseits auch nach dem Dämpfungsgrad über die Länge des Rohrabschnittes und dem Signal/Rausch-Verhältnis.The minimum frequency is limited by a still sufficient signal-to-noise ratio. The optimal frequency of the AC signal is directed to one on the other hand, according to the measurement frequency, also according to the degree of attenuation over the Length of the Pipe section and the signal-to-noise ratio.

Die beste zu wählende Überlagerungsfrequenz wird deshalb ein Kompromiss sein zwischen Anzeigebereich des Signals und Signal-/Rauschverhältnis.The best beat frequency to be selected will therefore be a compromise between display range of the signal and signal-to-noise ratio.

Wesentlich ist jedoch in jedem Fall, dass sich die Frequenz des Wechselstromsignals sich deutlich von den Frequenzen oder deren harmonischen von Störsignalen unterscheidet, wie sie beispielsweise von kreuzenden Stromleitungen induziert werden. Erst hierdurch wird eine eindeutige Zuordnung zu einem möglichen Fehler im überwachten Leitungsrohrabschnitt möglich.Essential However, in any case, that is the frequency of the AC signal clearly from the frequencies or their harmonic from interfering signals differs, for example, from crossing power lines be induced. Only then is a clear assignment to a possible mistake in the supervised Conduit section possible.

Bei Stromleitungen liegen die Frequenzen dieser Störsignale z. B bei 50 oder 60 Hz. Zu Erkennung von Beschichtungsschäden werden für diesen Fall beispielsweise gute Ergebnisse mit einer Frequenz von 130 Hz erzielt.at Power lines are the frequencies of these noise z. B at 50 or 60 Hz. To detect coating damage will be for this For example, good results with a frequency of 130 Hz achieved.

In der Praxis kommen aus den vorbeschriebenen Gründen niedrigere Frequenzen als 1 Hz und höhere Frequenzen als 1000 Hz praktisch nicht in Betracht.In In practice, for the reasons described above lower frequencies as 1 Hz and higher frequencies as 1000 Hz practically out of the question.

Ein weiterer zu berücksichtigender Aspekt kann auch darin bestehen, möglichst eine Frequenz zu wählen, die mit üblichen, preiswert verfügbaren A/D-Wandlern verarbeitet werden kann.One further to be considered Aspect can also be to select as possible a frequency that with usual, reasonably priced A / D converters can be processed.

Das Wechselstromsignal selbst ist vorteilhaft sinusförmig ausgebildet, um die nachfolgende Transformation des Zeitsignals in ein Frequenzsignal der digitalisierten Signale z. B. durch Fourier-Transformation zu erleichtern. Andere Signalformen, z. B. rechteckige, sind aber grundsätzlich auch möglich.The AC signal itself is advantageously formed sinusoidal to the subsequent Transformation of the time signal into a frequency signal of the digitized Signals z. B. to facilitate by Fourier transformation. Other Signal forms, z. As rectangular, but are in principle also possible.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Überwachungseinheit für Beschädigungen an der Beschichtung auch bei kathodisch geschützten Rohrleitungen bedarfsweise und zeitlich unabhängig beispielsweise einmal am Tag zugeschaltet werden kann.Another advantage of the method according to the invention is that the monitoring unit for Damage to the coating even with cathodically protected piping as needed and time independent, for example, once a day can be switched on.

Da die Dauer des eigentlichen Messzyklusses für das Wechselstromsignal im Sekundenbereich oder sogar darunter liegt, kann so in Kombination mit der Überwachung der Signale von einer zentralen Stelle sehr effektiv und schnell eine umfassende, kostengünstige und sichere Überwachung der gesamtem Rohrleitung erfolgen und Beschädigungen an der Beschichtung können frühzeitig erkannt werden.There the duration of the actual measuring cycle for the AC signal in Seconds or even less, so in combination with the surveillance the signals from a central location very effectively and quickly a comprehensive, cost-effective and safe monitoring the entire pipeline and damage to the coating can early be recognized.

Bei Verwendung mehrerer Signalgeneratoren für die Länge der Rohrleitung, wobei jeder Signalgenerator ein oder mehrere Rohrleitungsabschnitte umfassen kann, ist es für die Qualität und Aussagekraft der Messung des Wechselstromsignals notwendig, dass jeweils immer nur ein Signalgenerator für die jeweilige Messung eingeschaltet ist. Da die Signalgeneratoren zu beiden Seiten des Rohres das Stromsignal aussenden, würde sonst möglicherweise das auszuwertende Signal von weiteren Signalen anderer Signalgeneratoren überlagert und das Ergebnis damit verfälscht. Wichtig ist es deshalb, dass die Signalgeneratoren entweder so programmiert sind, dass bei jeder Messung immer nur ein Signalgenerator aktiv ist oder aber ein weiterer aktiver Signalgenerator generiert die Wechselstromsignale auf einer anderen Frequenz.at Using multiple signal generators for the length of the pipeline, wherein each signal generator comprises one or more pipe sections can, is it for the quality and validity of the measurement of the AC signal necessary that in each case only one signal generator for each measurement is turned on is. Since the signal generators on both sides of the tube the current signal would send out otherwise maybe superimposed on the signal to be evaluated by other signals of other signal generators and falsify the result. It is therefore important that the signal generators are either programmed this way are that with each measurement always only one signal generator active or another active signal generator generates the AC signals on a different frequency.

Besondere Beachtung muss auch der Stabilität von Spannung und Frequenz des Wechselstromsignals geschenkt werden, da die zu erfassenden und auszuwertenden Signale sehr stark von diesen Faktoren beeinflusst werden. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass für die Spannungsstabilität ± 0,2% und für die Frequenzstabilität ± 0,02% ausreichend sind.Special Attention must also be paid to stability be given by the voltage and frequency of the AC signal, because the signals to be detected and evaluated are very strong be influenced by these factors. In experiments it has been found that for Tension stability ± 0.2% and for the frequency stability ± 0.02% are sufficient.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Figur näher erläutert.following The invention will be explained in more detail with reference to a figure.

Die Figur zeigt schematisch den Messaufbau zur Fernüberwachung und Detektierung von Beschichtungsdefekten am Beispiel einer erdverlegten, kathodisch geschützten Rohrleitung.The Figure shows schematically the measurement setup for remote monitoring and detection of coating defects using the example of a buried, cathodic protected Pipeline.

Eine im Erdreich verlegte Rohrleitung 1 ist über eine Beschichtung 5 passiv und über eine fest installierte kathodische Schutzstromanlage, bestehend aus einer Anode 3 und einem Gleichstromgenerator 4, aktiv vor Korrosion geschützt.A pipeline laid in the ground 1 is over a coating 5 passive and via a permanently installed cathodic protective current system consisting of an anode 3 and a DC generator 4 , actively protected against corrosion.

Die Rohrleitung 1 ist in Abständen mit ebenfalls fest installierten Überwachungseinheiten (RMU – Remote Monitoring System) 2, 2' versehen, die wie nachfolgend beschrieben, mehrere Aufgaben zu erfüllen haben.The pipeline 1 is in intervals with also permanently installed monitoring units (RMU - Remote Monitoring System) 2 . 2 'provided, which have to fulfill several tasks as described below.

Die Abstände zwischen den Überwachungseinheiten 2, 2' werden u. a. bestimmt durch mögliche Störeinflüsse (z. B. Streuströme, induzierte Ströme aus Stromleitungen, Wasserläufen, kathodischem Schutzstrom usw.). Das bedeutet, je größer die Anzahl und der Grad der Störung ist, desto geringer werden die Abstände für die Überwachungseinheiten gewählt. Bei einer ungestörten Verlegung der Rohrleitung, beispielsweise in einem Wüstengebiet, kann der Abstand der Überwachungseinheiten über 30 km betragen, während in dicht besiedelten Industrieregionen der Abstand 5 oder 10 km betragen kann.The distances between the monitoring units 2 . 2 ' are determined inter alia by possible interference (eg stray currents, induced currents from power lines, watercourses, cathodic protection current, etc.). This means that the greater the number and the degree of disturbance, the less the distances are selected for the monitoring units. In the case of undisturbed pipeline installation, for example in a desert area, the distance of the monitoring units may be more than 30 km, while in densely populated industrial regions the distance may be 5 or 10 km.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Überwachungseinheit 2, 2' erfindungsgemäß mit einer hier nicht näher dargestellten Erfassungseinheit für das Wechselstromsignal aber nur jede zweite Überwachungseinheit 2 mit einem Signalgenerator zur Einspeisung des Wechselstromsignals versehen.In the embodiment shown in the figure, each monitoring unit 2 . 2 ' But according to the invention with a detection unit for the AC signal not shown here, but only every second monitoring unit 2 provided with a signal generator for supplying the AC signal.

Die Überwachungseinheiten 2, 2' haben einerseits die Aufgabe den kathodischen Schutzstrom zu überwachen und zu steuern zum Anderen haben die dann integrierten Erfassungseinheiten für das Wechselstromsignal die Aufgabe, das Wechselstromsignal, ausgehend vom Ort der Beaufschlagung, über die Rohrlänge zu erfassen und das erfasste und gedämpfte Signal an eine zentrale Überwachungsstelle weiterzuleiten.The monitoring units 2 . 2 ' on the one hand have the task to monitor and control the cathodic protection current on the other hand, the then integrated detection units for the AC signal have the task to detect the AC signal, starting from the place of action, over the tube length and forward the detected and attenuated signal to a central monitoring station ,

Im vorliegenden Beispiel weist die Beschichtung 5 der Rohrleitung 1 rechtsseitig einen Defekt 6 auf, der eine elektrische Verbindung zwischen Rohrleitung und umgebenden Erdreich bewirkt.In the present example, the coating has 5 the pipeline 1 a defect on the right side 6 on, which causes an electrical connection between the pipeline and the surrounding soil.

Zur Überprüfung der Rohrleitung 1 auf Beschichtungsdefekte wird jeweils nur ein Signalgenerator der Rohrleitung aktiviert um störende Einflüsse auf das Messergebnis von Wechselstromsignalen anderer aktiver Signalgeneratoren auszuschließen.To check the pipeline 1 On coating defects only one signal generator of the pipeline is activated in each case to exclude disturbing influences on the measurement result of AC signals of other active signal generators.

Als Wechselstromsignal wird im vorliegenden Beispiel von dem Signalgenerator der linken Überwachungseinheit 2 ein sinusförmiger Wechselstrom dem kathodischen Schutzstrom überlagert.As AC signal is in the present example of the signal generator of the left Überwa monitoring unit 2 a sinusoidal alternating current superimposed on the cathodic protection current.

Die Erfassungseinheit der Überwachungseinheit 2' zeigt einen für eine unbeschädigte Beschichtung normalen Verlauf bereits umgewandelter Frequenzamplituden des Wechselstromsignals in dem erfassten Rohrleitungsabschnitt, während die rechts dargestellte Überwachungseinheit 2 ein deutlich gedämpftes Signal, bedingt durch den über den Beschichtungsfehler 6 abfließenden Strom von der Rohrleitung 1 ins Erdreich, erfasst.The detection unit of the monitoring unit 2 ' shows an undamaged coating normal course already converted frequency amplitudes of the AC signal in the detected pipe section, while the monitoring unit shown on the right 2 a clearly damped signal due to the over the coating error 6 outgoing electricity from the pipeline 1 into the ground, captured.

Der Signalverlauf wird an jeder installierten Überwachungseinheit 2, 2' erfasst und der zentralen Überwachungsstelle übermittelt, wo durch Vergleich mit vorherigen Messungen der Grad der Änderung der Dämpfung festgestellt und daraus das Fehlersignal abgeleitet wird. Da die Lage der Signalanzeige in Bezug auf den überwachten Leitungsrohrabschnitt gut eingrenzbar ist, kann der fehlerbehaftete Rohrabschnitt recht genau lokalisiert werden.The waveform will be on every installed monitoring unit 2 . 2 ' detected and transmitted to the central monitoring point, where determined by comparison with previous measurements, the degree of change in the attenuation and derived from the error signal. Since the position of the signal display with respect to the monitored pipe section can be well limited, the faulty pipe section can be located quite accurately.

Zur Begutachtung der schadhaften Stelle und zur Einleitung notwendiger Reparaturmaßnahmen wird anschließend die exakte Lokalisierung durch geeignete Maßnahmen vor Ort vorgenommen.to Appraisal of the damaged site and initiation of necessary repairs will follow the exact localization made by appropriate measures on site.

Bezugszeichenliste

LIST OF REFERENCE NUMBERS

Claims

Method for monitoring and detection coating defects in a defined section of an earth- or water-laid coated piping, the piping in sections at the ends of each section with a permanently installed monitoring unit is provided and the method comprises the following steps: - Tactical Giving an AC signal to the pipeline whose stuck given and stable frequency taking into account the tolerance in the Compared to those under surveillance measured frequencies of possible external interference signals is different - To capture the waveform of the AC signal in the both-end monitoring units each to be monitored Section for determining the distance-dependent degree of attenuation as a function of the removal of the signal from the point of application of this signal - Transformation of the time-dependent Signal in a frequency-dependent signal - Detection the frequency amplitudes corresponding to the frequency of the AC signal - Detection the degree of damping the frequency amplitudes within the pipe section to be monitored and comparison with previously determined in the two-ended monitoring units Comparison values.

Method according to claim 1, characterized in that that the frequency of the AC signal is between 1 and 1000 Hz is.

Method according to Claims 1 and 2, characterized that at cathodically protected Pipelines the cathodic protection current of the AC signal superimposed and analyzed separately.

Method according to claim 3, characterized that the AC signal is temporally independent of the line section permanently supplied cathodic protection current is given up.

Process according to claims 1-4, characterized in that the current form of the alternating current signal is sinusoidal.

Device for monitoring and detection of coating defects in a defined one or more kilometer section of a terrestrial or water-laid pipeline for carrying out the method according to claim 1, wherein the pipe sections at the ends of the respective Section with a permanently installed monitoring unit for acquisition of the AC signal and the pipeline in dependence from the detection and evaluability of the AC signal at intervals with a Signal generator is provided.

Device according to claim 6, characterized in that that the length the pipeline between the signal generators one or more Includes pipe sections, wherein the respective measurement time the pipeline with only one AC signal of one activated Signal generator is applied.

Device according to claim 6, characterized in that that the length the pipeline between the signal generators one or more Includes pipe sections, wherein the respective measurement time the pipeline with two or more alternating current signals different Frequencies of two or more activated signal generators is charged.

Device according to one of claims 6-8, characterized that the signal generators integrated in the monitoring units are.

Device according to one of claims 6-9, characterized that with cathodically protected pipelines the unit for control and monitoring the cathodic protection current in the AC signal monitoring unit is integrated.